146747. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aromás diszulfonsavak előállítására

0 Megjelent: 1960. április 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.747. SZÁM 12. o. 23—24. OSZTÁLY — IE—138. ALAPSZÁM Eljárás aromás diszulfonsavak előállítására IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED cég, London Feltaláló: Goodman Isaac és Edington Robert Alexander, Harrogate A bejelentés napja: 1957. július 23. Nagy-Britannia-i elsőbbsége: 1956. július 23. A találmány eljárás benzol-l,4-diszulfonsav előállítására. Az eddig leírt eljárások benzol diszulfonálására rendszerint 1,3-diszulfonsavhoz vezetnek. Magas hőmérsékleten, kénsavas oldatban speciális katalizátorok jelenlétében is csupán csekély kitermelésben kaptak benzol»l,4-diszulfonsavat (Behrend és Mertelsmann, Annalen 1911, 378, 352). A találmány szerinti eljárást benzol-l,4-diszulonsav előállítására alkálisói alakjában az jellemzi, hogy az izomer benzol-l,3-diszulfonsav alkálisóit magasabb hőmérsékleten, előnyösen 250—600 C° közötti hőmérsékleten hevítjük. A hevítést közönséges nyomáson vagy magasabb 1—500 atmoszféra közötti nyomáson foganatosíthatjuk. A reakciót előnyösen közömbös atmoszférában, mint széndioxidban vagy nitrogénben hajtjuk végre. Az izonierizálás katalizátor távollétében csak 375 C° feletti hőmérsékleten következik be. Ha azonban a folyamatot katalizátor jelenlétében hajtjuk végre, alacsonyabb hőmérsékleteket is alkalmazhatunk. Azt találtuk, hogy katalizátorként igen alkalmasak bizonyos nehézfémeket, különösen higanyt és krómot tartalmazó anyagok. Minden esetben kívánatos, hogy a hőmérséklet ne haladja meg a kb. 600 C°-ot, mert különben bekövetkezik a reakciókomponensek bomlása. Azt találtuk, hogy a benzol-l,3-diszulfonsav kálium- és nátriumsói különösen alkalmas kiindulási anyagok, melyek közül a nátriumsót részesítjük előnyben, mert ekkor a kívánt diszulfonsavban a kitermelés valamivel magasabb, mintha káliumsókat használnánk és az ár is alacsonyabb. Gyakran előnyös, hogy a terméket a szabad nyers benzol-l,4-diszulfonsav felszabadítása útján különítsük el. A szabad sav nyers sóját kloriddá is átalakíthatjuk, pl. foszforpentakloriddal vagy tionilkloriddal való„reagáltatás útján, vagy a megfelelő szulfonamiddá is alakíthatjuk, pl. ammóniával való reakcióval. Ahhoz az előnyhöz, hogy a kívánt savat nagy termelési hányaddal kapjuk, az a további előny is járul, hogy a kívánt termék izolálása során sokkal kényelmesebb a benzol-l,4-diszulfonsavat a kiindulási savtól elválasztanunk, ha az előbbi aránya viszonylag magas. Az alábbi példák, melyekben a részeken és százalékokon súlyrészt, illetve súlyszázalékot értünk, megvilágítják a találmány tárgyát anélkül, hogy azt a páldákra korlátoznák. 1. példa: 282 rész vízmentes benzol-l,3-diszulfonsavas dinátriumot 43 rész higanyoxiddal kevertünk és az elegyet széndioxid atmoszférában négy atmoszféra nyomáson hat órán át 425 C°-on hevítettük. A terméket vízzel kivonatoltuk és a szűrletet aktivizált kationoserélő gyantával töltött oszlopon vezettük át, hogy a szabad szulfonsavat felszabadítsuk, amikor is 230 rész nyersterméket kaptunk. E termék alikvot részéből bis;(S-benzil-tiurónium)benzol-p-diszulfonátot állítottunk elő (op. 247 C°) oly mennyiségben, hogy az 1,4-Hbenzoldiszulfonsav az elméleti termelés 52%-ának megfelelő mértékben keletkezett. A terméket továbbá benzol-p^diszulfonilkloriddá alakítással identifikáltuk, amelyet ammóniával reagáltatva benzol-pdiszulfonamidhoz jutottunk (op. 291 C°). 2. példa: 315 rész vízmentes 1,3-benzoldiszulfonsavas dikáliumot az 1. példa szerint kezelve 50 rész bis(S-benzil-tiurónium)benzil^p-diszulfonátot sikerült elkülöníteni (az elméleti 9"/o-a). 3. példa: Ha 800 rész benzol-l,3~disz.ulfonsavas dinátriumot 245 C°-on széndioxid atmoszférában 12 órán